به نقل از تسنیم، دکتر حسین بهاروند؛ برگزیده جایزه مصطفی(ص)، ضمن معرفی طبیعت به عنوان بهترین معلم خود و تشریح درس هایی که از آن آموخته است، از پیشرفت های چشمگیر در تحقیقات درمان بیماری پارکینسون خبر داد و اعلام کرد: آماده پیوند زدن سلول های بنیادی پرتوان به نمونه های انسانی هستیم تا نتایج آن را ارزیابی کنیم.

حسین بهاروند، محقق برجسته حوزه زیست شناسی و عضو هیات علمی پژوهشکده رویان، امروز نه تنها در ایران بلکه در سطح جهانی نامی آشنا در عرصه سلول های بنیادی محسوب می شود. وی فعالیت های خود را همراه با شماری از محققان جوان از دهه 70 شمسی با برداشتن اولین گام ها در زمینه مطالعات مرتبط با سلول های بنیادی آغاز کرد و با جدیت ادامه داد.

بخش مهمی از این فعالیت ها بر درمان بیماری های صعب العلاجی همچون پارکینسون و تباهی لکه زرد چشم (AMD) متمرکز بود؛ تلاش هایی که از نگاه تیزبین داوران جایزه مصطفی(ص) پنهان نماند و سبب شد تا وی در سومین دوره این جایزه در سال 1398، به عنوان یکی از برگزیدگان کشورهای اسلامی معرفی شود.

بهاروند پس از دریافت این جایزه ارزشمند، همچون گذشته به فعالیت های علمی خود در پژوهشکده رویان ادامه داد و علاوه بر پیگیری تحقیقات در زمینه درمان پارکینسون و تباهی لکه زرد، اقدام به تأسیس مراکز تحقیقاتی در سایر شهرها نمود.

به همین مناسبت، گفت وگویی با این دانشمند برجسته پیرامون محورهای زیر انجام شده است:

چگونگی آغاز کار و علاقه مند شدن به رشته زیست شناسی و جنین شناسی.

مروری بر فعالیت های رویان در دهه 70 و سال های پس از آن.

جدیدترین دستاوردهای این مرکز و زمینه های تحقیقاتی اخیر.

بهاروند در این گفت وگو ضمن اشاره به آموزه هایی که از طبیعت فراگرفته است، به تشریح تلاش ها در حوزه سلول های بنیادی و به ویژه سلول های بنیادی پرتوان پرداخت. وی تأکید کرد که این مسیر علمی ابتدا با هدف شناخت و کشف چگونگی پدیده ها آغاز شد و در ادامه به سمت کاربردهای درمانی برای برخی بیماری ها سوق پیدا کرد.

آنچه در ادامه می خوانید، بخش دوم این گفت وگو است که به صورت ویژه به فلسفه علمی حسین بهاروند و نگاه او به طبیعت اختصاص دارد.

تسنیم: غیر از دغدغه علمی، در رویان چه هدفی دارید و چطور این هدف را دنبال می کنید؟ آیا همه اهداف شما محدود به همین مرکز است یا فراتر از آن چیزی را دنبال می کنید؟

بهاروند: من استادی دارم که بسیار دوستش دارم و همواره از آن درس می گیرم؛ استاد من طبیعت است. طبیعت به من درس های زیادی داده و ابزاری است برای آموزش؛ خالقی که ما را خلق کرده، آموزش هایش را از طریق این ابزار در اختیار ما قرار داده است. کما اینکه شاعر می فرماید:

برگ درختان سبز در نظر هوشیار

هر ورقش دفتری است معرفت کردگار

درس اول: تکامل تدریجی است؛ میانبری وجود ندارد

طبیعت به من آموخته است که تکامل، فرآیندی تدریجی است و هیچ راه میانبری برای پیشرفت وجود ندارد. باید بدانیم که غالب جهش ها، و به عبارتی 99.9999 درصد از جهش ها کشنده اند.

براساس همین آموزه، یاد گرفته ام و توصیه می کنم اگر می خواهید محقق، کارآفرین و انسان خلاقی باشید، باید آهسته و پیوسته حرکت کنید. همان طور که شاعر می فرماید: رهرو آن نیست که گهی تند و گهی خسته رود / رهرو آن است که آهسته و پیوسته رود . به این ترتیب است که تکامل شکل می گیرد.

درس دوم: تکامل و رشد، حاصل چالش هاست

برگزیده جایزه مصطفی(ص) دومین درس خود از طبیعت را وابسته بودن تکامل به چالش دانست و تصریح کرد: طراحی این جهان به گونه ای نیست که انسان در آن احساس راحتی مطلق داشته باشد و همه چیز برایش فراهم باشد؛ شاید تنها حدود 30 تا 40 درصد احساس راحتی وجود داشته باشد. خداوند متعال نیز در قرآن کریم متذکر شده است خُلِقَ الْإِنْسانُ فِی کَبَد (ما انسان را در رنج و سختی آفریدیم).

برداشت من این است که هدف از این سختی ها، رشد آدم است. همان طور که تکامل بیولوژیکی حاصل چالش است، رشد شخصیتی آدمی هم حاصل همین چالش هاست و جهان طوری طراحی شده که این اتفاق رخ دهد. در این میان فرقی نمی کند شما در یک کشور بزرگ باشید، مدیر یک شرکت بزرگ باشید یا حتی یک جانور عظیم الجثه؛ وقتی چالشی پیش می آید، اگر نتوانید آن را مدیریت کنید، قانون طبیعت حذف شماست.

قانون طبیعت؛ مدیریت چالش یا حذف شدن (مثال دایناسورها)

من همیشه مثال دایناسورها را می زنم؛ حیوانات بسیار بزرگی با وزن حدود 30 تن که اگر 30 خودرو را روی هم بگذارید، ابعاد یک دایناسور می شود. این موجودات 150 میلیون سال بر زمین حکومت کردند، اما یک چالش ساده به نام سرما به وجود آمد. حال چه به دلیل برخورد شهاب سنگ و چه به دلیل فعالیت آتش فشان ها، آن ها نتوانستند این تغییر را مدیریت کنند و در نهایت حذف شدند.

در همان زمان، جد بیولوژیکی و زیستی ما انسان ها، یک صفت مهم به دست آورد و آن صفت شناختی بود. او یاد گرفت اگر هوا سرد است، باید به غار پناه ببرد یا زیر درخت برود. او توانست زنده بماند و نتیجه آن شد که امروز می بینید پستانداران تمام کُنام ها (زیستگاه ها) را از شمال تا جنوب، از جنگل ها و بیابان ها تا دریاها اشغال کرده اند.

بنابراین همیشه بر این نکته تاکید دارم که اولاً باید از چالش استقبال کنیم و ثانیاً آن را مدیریت نماییم. اگر نتوانیم مدیریت کنیم، قانون طبیعت حذف است و اگر به استقبال آن برویم و مدیریتش کنیم، قانون طبیعت تکامل خواهد بود؛ متکامل شدن یا به تعبیر دیگر، رشد کردن.

درس سوم: تفاوت مرگ سازنده و مخرب

اگر کمی به قلبمان نگاه کنیم، می بینیم که تپش قلب و امواج آن دارای بالا و پایین است؛ این نوسان یعنی زندگی و اگر این خط صاف شود، یعنی مرگ . با این حال، باید دانست که خودِ مرگ هم قسمتی از فرآیند تکوین و شکل گیری ماست.

مرگ برنامه ریزی شده (آپوپتوزیس) در برابر جراحت

اگر بخواهم خیلی ساده بگویم، ایجاد انگشتان دست نمونه بارز این موضوع است. زمانی که دست یا پای ما در دوران جنینی می خواهد به وجود بیاید، ابتدا شکلی شبیه به پارو دارد. سلول های بین انگشتان به موازات هم می میرند تا این انگشتان تفکیک شده و شکل بگیرند.

این فرآیند آن قدر ظریف است که اصلاً جای مرگ سلولی را به آن صورت خشن نمی بینیم؛ درست مثل افتادن گلبرگ از گل است. به همین دلیل در زبان لاتین و علمی به آن آپوپتوزیس (Apoptosis) می گویند.

در مقابل این نوع مرگ هوشمند، مرگ حاصل از جراحت سلولی (نکروز) را داریم؛ مثلاً وقتی آب جوش روی دست می ریزد و جای زخم آن باقی می ماند. اما آن چیزی که سبب تکوین و تکامل می شود، مرگ برنامه ریزی شده است. مرگی که حاصل از جراحت سلولی باشد، باعث تکوین نمی شود. برای همین شاعران ما به زیبایی گفته اند:

نه هر که چهره برافروخت دلبری داند

نه هر که آینه سازد سکندری داند

نه هرکه طرف کله کج نهاد و تند نشست

آیین کلاهداری و سروری داند

مرگ؛ گذری برای تکامل و تولدی دوباره

بهاروند در ادامه مبحث مرگ سلولی و تفاوت آن با جراحت، به تعمیم این مفهوم در ابعاد انسانی پرداخت و گفت: باید توجه داشت که هر مرگ سلولی سبب تکوین نمی شود؛ همان طور که چالش ها نیز اگر مدیریت نشوند، سبب تکامل نخواهند شد. این موضوع در ابعاد سلولی صادق است، اما اگر بخواهیم در ابعاد انسانی هم در نظر بگیریم، مرگ قسمتی از تکوین و فرآیند شدنِ ماست.

زمانی که ما درون رحم مادر هستیم، رفیق های متعددی داریم؛ سلول های رحم مادر، سلول های کلیه و سلول های خونی مادر هم نشینان ما هستند. روزی فرا می رسد که دهانه رحم باز می شود و ما از آن محل تاریک، به بیرون می افتیم. در آن لحظه، رفیق هایمان که در آن طرف (داخل رحم) هستند، می گویند: فلانی رفت و مُرد . اما کسانی که در این طرف (دنیای بیرون) هستند، می گویند: فلانی به دنیا آمد .

دقیقاً مرگ هم یک گذر است؛ گذری از این دنیا (که می توانیم آن را مانند رحم فرض کنیم) به دنیای دیگر. پس همان طور که از ضربان قلبمان یاد گرفتیم که بالا و پایین شدن ها نشانه زندگی و خط صاف نشانه مرگ است، باید بدانیم که خودِ مرگ هم قسمتی از تکوین و تکامل ماست.

درس سوم: کُنام های خالی ؛ راز پیدایش گونه های جدید

درس سومی که طبیعت به من آموخت این است که گونه زایی زمانی رخ می دهد که یک کُنام (زیستگاه اختصاصی) خالی وجود داشته باشد.

تفاوت دارکوب و گنجشک؛ درک مفهوم کُنام

وقتی یک دارکوب را می بینید، روی درخت بلند نشسته، به چوب نوک می زند، حشره را پیدا می کند و می خورد و هنگام پرواز نیز در ارتفاع بالایی پرواز می کند. در مقابل، یک گنجشک وقتی می خواهد غذا بخورد، روی زمین می نشیند و دانه یا حشراتی را که حرکت نمی کنند می خورد و در ارتفاع پایین تری پرواز می کند.

دارکوب یک گونه جانوری و گنجشک هم یک گونه جانوری دیگر است. نوع غذا، نحوه غذا خوردن و شیوه آشیانه سازی شان با هم متفاوت است. این یعنی این گونه های جانوری کُنام های متفاوتی دارند. کُنام ها همین ابعاد مختلف زیستی هستند؛ مثل ارتفاع پرواز، نوع غذا، سبک آشیانه سازی و غیره.

کُنام؛ یک ابرحجم n بُعدی

کُنام در واقع یک ابرحجم n بُعدی است. ما شاید چند بُعد آن را بدانیم، اما ممکن است بعداً ابعاد دیگری از آن هم کشف شود؛ مثلاً اینکه چه درختی کنارش زندگی کند یا نکند، چه گیاهی باشد یا نباشد، و چه جانوری در همسایگی آن باشد. همه این ها ابعاد مختلف یک کُنام را تشکیل می دهند تا یک گونه بتواند در آن زندگی کند.

اگر کُنام دو گونه با هم هم پوشانی کامل داشته باشد، بدون شک یکی از آن ها باید از بین برود (اصل طرد رقابتی). اما اگر بخواهیم یک گونه دیگر اضافه شود، باید حتماً یک کُنام خالی ایجاد کنیم.

ایجاد کُنام برای نخبگان؛ ماموریت رویان

بهاروند در پایان این بخش، این اصل طبیعی را به مدیریت نیروی انسانی و توسعه علمی تعمیم داد: اگر می خواهیم برای آینده محققان برجسته ، پزشکان حاذق، مهندسان ماهر و جامعه شناسان خوبی داشته باشیم (یعنی افرادی که موثر هستند)، باید برای آن ها کُنام داشته باشیم. هرکدام از این افراد حکم یک گونه جدید را دارند؛ پس برای داشتن هر کدام از آن ها، باید کُنام اختصاصی شان را ایجاد کنیم.

منظور من از کُنام، دقیقاً معادل کلمه انگلیسی نیچ (Niche) یا فرانسوی نیش است. بر همین اساس، تمام تلاش ما و همکارانمان در پژوهشگاه رویان این بود که کُنام های جدید و خالی ایجاد کنیم تا نخبگان و محققان بتوانند در آن رشد کنند.

تأسیس مرکز رویان شیراز؛ گامی به سوی دانشگاه نسل چهارم

بهاروند در ادامه تشریح تلاش ها برای ایجاد کُنام های علمی و پژوهشی در کشور، به تأسیس مرکز جدیدی در استان فارس اشاره کرد و گفت: یکی از این کُنام های خالی، پس از دعوت دکتر محمدهادی ایمانیه، استاندار وقت استان فارس و دکتر علی ملک حسینی، پدر پیوند کبد ایران و با رایزنی های ما با خیرین، به لطف پروردگار در قالب موسسه رویان ابوعلی سینا ایجاد شد.

نام این مرکز ترکیبی از نام های رویان و مرکز پیوند اعضای ابوعلی سینای شیراز است که به عنوان یکی از بزرگ ترین مراکز درمان ناباروری و تشخیص بیماری های ژنتیکی شناخته می شود.

اگر بپرسید چرا این کار را انجام دادیم، باید بگویم تقریباً 20 درصد زوج ها در کشور تجربه ناباروری دارند. برای اینکه بتوانیم این حوزه را بیشتر توسعه بدهیم، به کمک خیرین یک کُنام جدید ایجاد کردیم.

علاوه بر این، در آن جا یک مرکز درمانی جامع برای پیوند، سرطان و ناباروری، و همچنین مرکز تشخیص ژنتیک پزشکی راه اندازی کرده ایم. در کنار این خدمات درمانی، یک مجموعه تحقیقاتی کوچک نیز دایر کردیم تا بتوانیم محققانی را برای آینده پرورش دهیم و با همکاری دکتر ملک حسینی، پایه های یک دانشگاه نسل چهارم را در آنجا بنا نهیم.

راه اندازی مرکز غربالگری سرطان در شمال کشور؛ پاسخ به یک درد اجتماعی

روزی شنیدیم که خانمی به دلیل ابتلا به سرطان سینه، توسط همسرش طلاق داده شده است؛ حتی شنیدن این موضوع هم بسیار تلخ و دردناک است.

می دانیم که در شمال کشور شیوع برخی سرطان ها، به ویژه سرطان های گوارشی، بیشتر است. بر همین اساس، در شهرهای مختلف شمال با خیرین صحبت کردیم و در نهایت در شهر بابل این اتفاق مبارک رقم خورد و موسسه پزشکی سرطان را با هدف غربالگری سرطان، به خصوص سرطان سینه و گوارش، با کمک خیرین محلی و سایر مناطق راه اندازی کردیم.

روایت اهدای سرامیک؛ و یَرزُقهُ مِن حَیثُ لا یَحتَسِب

من معلم هستم، اما هر جایی که صحبت می کنم، قسمتی از سخنانم را به این موضوعات اختصاص می دهم که هر کسی می تواند کمک کند.

یادم نمی رود که می خواستیم سرامیک های آنجا را بخریم ولی بودجه نداشتیم. هر جا سخنرانی علمی داشتم، مثلاً در اصفهان، در پایان صحبت هایم در رابطه با آن مرکز می گفتم اگر کسی توان مالی دارد، کمک کند. یک بار در جلسه ای بودم که دوستی تماس گرفت و جویای کار من شد. او گفت: می خواستم 3000 مترمربع سرامیک به شما اهدا کنم . من بلافاصله گفتم: ما در حال راه اندازی مرکزی در شهر بابل برای غربالگری سرطان هستیم؛ امکانش هست این سرامیک ها را برای آنجا استفاده کنیم؟ او گفت: برای من فرقی نمی کند، هر جا می خواهید استفاده کنید .

این اتفاق بسیار خوشحال کننده بود و مصداق آیه شریفه وَ یَرزُقهُ مِن حَیثُ لا یَحتَسِب (و او را از جایی که گمان نمی برد روزی می دهد). به این ترتیب، در حال تکمیل و راه اندازی این مرکز به عنوان یک کُنام دیگر هستیم.

تسنیم: مراکز در بابل و شیراز چه زمانی فعال می شوند یا شده اند؟

بهاروند: مرکز شیراز خوشبختانه در روز عید غدیر سال 1403 افتتاح شد و از آبان ماه 1403 رسماً ارائه خدمات خود را آغاز کرده است.

وی در خصوص وضعیت مرکز بابل نیز توضیح داد: اما در بابل، در حال راه اندازی یک مرکز جراحی محدود برای غربالگری هستیم. در حال حاضر مرحله سفت کاری ساختمان تمام شده است و فکر می کنم تا یک ماه آینده راه اندازی شود. اکنون ما به دنبال تکمیل تأسیسات آن نظیر سیستم های هواساز، آسانسور و موارد مشابه هستیم. پس از آن، نوبت به خرید 4 یا 5 دستگاه اساسی و گران قیمت مثل کولونوسکوپ، ماموگرافی و غیره می رسد که زمانی ارزان تر بودند، ولی از قیمت فعلی آن ها بی خبرم.

تسنیم: مثل شیراز، آیا در کنار این مرکز (مرکز بابل) هم پرورش محقق داریم؟

بهاروند: بله، هم در مرکز غربالگری و هم در فضایی که خیرین برای تحقیقات اختصاص داده اند، با کمک خیرین و پژوهشگاه رویان بازسازی انجام شده و به ابزارهای لازم تجهیز شده است و اکنون آماده به کار است.

تسنیم: آیا روی درمان سرطان های خاصی مثل سینه و گوارش که گفتید، متمرکز هستید؟

بهاروند: تمرکز ما بر روی غربالگری و تشخیص است. هرچه بیماری سریع تر شناسایی شود، درمان آن راحت تر خواهد بود؛ به طوری که مثلاً اگر سرطان سینه در مراحل اولیه تشخیص داده شود، تا 90 درصد احتمال بهبودی کامل وجود دارد، اما اگر تشخیص در مراحل دیرتری صورت گیرد، میزان موفقیت درمان به شدت پایین می آید.

دلایل شیوع سرطان در شمال کشور؛ زیر ذره بین محققان

تسنیم: اگر در رابطه با همین دو پروژه نکته دیگری است که بتوانیم اختصاصاً به آن بپردازیم، بفرمایید.

بهاروند: مرکز شیراز که خوشبختانه راه اندازی شده و در حال فعالیت است. اگرچه من دوست دارم واقعاً موسسه رویان ابوعلی سینا تبدیل به دره فناوری های دانشگاه ابوعلی سینا شود و بتواند نه تنها در تولید علم و فناوری پیشرو باشد و کارآفرینی کند، بلکه مشکلات آن منطقه را نیز حل کند.

وی در خصوص چشم انداز مرکز بابل افزود: آن چه برای بابل متصور هستم، مجموعه ای است که به عنوان یک مرکز جراحی محدود، غربالگری و تحقیقات مربوط به سرطان فعالیت کند. باید این سوال مهم طرح و به آن پاسخ داده شود که چرا سرطان در آن منطقه، به خصوص سرطان های سینه و گوارش، بیشتر شایع است؟ یعنی تحقیقات باید به صورت محیطی هم باشد و بتواند آموزش های لازم را ارائه دهد. چرا باید تنها به دنبال درمان باشیم؟ باید به سمت پیشگیری برویم و به آدم ها آموزش دهیم که سبک زندگی شان را تغییر دهند.

کُنامی برای پیچیده ترین پدیده عالم هستی ؛ شگفتی های مغز انسان

عضو هیئت علمی پژوهشگاه رویان در ادامه به معرفی یک کُنام جدید و در دست احداث پرداخت و گفت: اما یک کُنام دیگری که به آن فکر کردیم و طی این مدت در حال ایجاد است و به زودی راه اندازی می شود، در واقع پاسخی به یک سوال بنیادین در مورد مغز آدمی بود.

بهاروند با توصیف شگفتی های مغز انسان اظهار داشت: پیچیده ترین چیزی که در عالم هستی وجود دارد، مغز آدمی است. اگر بخواهم توضیح مختصری در رابطه با مغز بدهم، باید بگویم که این عضو حدود 1.4 کیلوگرم وزن دارد و تقریباً در حجمی به همین مقدار در جمجمه ما قرار گرفته است؛ منتها سطح آن بسیار وسیع بوده و برای این که در این فضای محدود جا شود، چین و چروک های زیادی خورده است. اگر این چین ها را از یکدیگر باز کنیم، مساحتی حدود 1.8 مترمربع را فرش می کند.

آمار حیرت انگیز از ساختار و عملکرد مغز

مغز ما تقریباً 100 میلیارد سلول عصبی دارد و 100 میلیارد سلول دیگر که وظیفه تغذیه و پشتیبانی آن ها را بر عهده دارند.

مغز با اینکه وزن کمی دارد، تقریباً یک پنجم (20 درصد) قند بدن را مصرف می کند و همان اول سهم مورد نیاز خود را برمی دارد.

در 3 میلی متر سطحیِ همان 1.8 مترمربعی که گفتیم، 6 لایه (طبقه) وجود دارد که 20 میلیارد سلول عصبی در آن جای گرفته اند.

هر یک سلول عصبی در آن جا با 7 هزار تا 42 هزار سلول عصبی دیگر ارتباط برقرار می کند. این یعنی حدود 15 صدم کوادریلیون (150 هزار میلیارد) ارتباط مستقیم عصبی!

سیم کشی مغز؛ 20 دور گردش به دور زمین

اگر از آن 3 میلی متر سطحی پایین تر بیاییم، حدود 800 هزار کیلومتر سیم کشی عصبی در مغز ما وجود دارد. اگر بخواهیم این عدد را تصور کنیم، باید بدانیم که محیط کره زمین حدود 40 هزار کیلومتر است. یعنی با سیم کشی مغز هر کدام از ما، می توانیم تقریباً 20 دور به دور کره زمین بپیچیم!

در حالی که ساختار فیزیکی مغز ثابت به نظر می رسد، وقتی داریم چیزی یاد می گیریم، تعداد و نحوه ارتباطات سلول های عصبی با هم تغییر می کند. به این ترتیب است که در مغز ما حافظه، توجه، عشق، ناراحتی و احساسات دیگر به وجود می آید.

از همه مهم تر این است که ما خلاق هستیم و می توانیم چیزی را که وجود خارجی ندارد، تصور کنیم. ما ابتدا آن را در ذهنمان خلق می کنیم و سپس به صورت فیزیکی پیاده سازی می نماییم.

بهاروند در ادامه با اشاره به توانمندی های شگفت انگیز مغز انسان، به تشریح یکی از جدیدترین مرزهای دانش بشری پرداخت و گفت: همین مغز است که تلسکوپ جیمز وب را می سازد و می رود تا 13.6 میلیارد سال نوری دورتر از زمین را کشف می کند. سوال اصلی این است که چطور می توانیم از خودِ مغز اطلاعات بیشتری به دست آوریم؟

راه های مطالعه مغز؛ از کالبدشکافی تا شبه اندام ها

یک راه سنتی این است که صبر کنیم تا فرد بمیرد، سپس مغزش را خارج کنیم و روی آن تحقیق انجام دهیم؛ اما این روش خیلی وقت ها به کار ما نمی آید و اطلاعات لازم را نمی دهد. راه دیگر این است که با استفاده از فناوری سلول های بنیادی پرتوان ، ساختارهایی شبیه به مغز با ابعاد کوچک بسازیم که اصطلاحاً به آن ها شبه اندام مغزی یا ارگانویید مغزی (Brain Organoid) می گویند.

با این روش می توانیم شبه اندام هایی به ابعاد 3 تا 4 میلی متر بسازیم و روی آن ها مطالعه کنیم. این ارگانوییدها تنها بخشی از مغز را شبیه سازی می کنند و اگر بخواهیم نمونه های بزرگ تری داشته باشیم، باید سیستم خون رسانی را در داخل آن ها ایجاد کنیم، اما فعلاً علم در این زمینه محدودیت هایی دارد.

بازگشت به تنظیمات کارخانه؛ جادوی سلول های بنیادی

برای من فرقی نمی کند شما چند سال داشته باشید؛ می توانم یک نمونه سلولی ساده از شما بگیرم، چه از خون، چه از ادرار و چه از پوستتان. این فرآیند دقیقاً مانند کامپیوتری است که سال ها قبل خریده اید و امروز تصمیم می گیرید تمام اطلاعاتش را پاک (فرمت) کنید و تنظیماتش را به حالت کارخانه برگردانید.

در دنیای زیستی هم می توان چنین کاری کرد؛ یعنی تمام اطلاعات سلولی یک فرد بزرگسال را پاک کنیم و سلول را به حالت جنینی برگردانیم. سپس به آن برنامه جدیدی بدهیم و آن را به سلول های کبدی، قلبی یا عصبی تبدیل کنیم و به این ترتیب، شبه اندام مغزی را در محیط آزمایشگاهی بسازیم.

کاربردهای شبه اندام مغزی؛ از مدل سازی بیماری تا آموزش سلولی

این شبه اندام ها می توانند مدل هایی برای مطالعه بیماری ها باشند؛ مثلاً برای بیماری هایی نظیر اوتیسم یا برخی از انواع پارکینسون که منشأ ژنتیکی دارند. همچنین می توانند ابزاری باشند تا بفهمیم مغز چگونه شکل می گیرد و سلول های عصبی چطور به وجود می آیند.

حتی می توان به این سلول ها آموزش داد و بعید نیست که تعدادی از کامپیوترهای آینده با استفاده از همین سلول های عصبی کار کنند.

بایوکامپیوتینگ؛ آینده پردازش با الهام از مغز

به عبارتی، به جای پردازشگرهای سیلیکونی فعلی، ممکن است بتوانیم پردازشگرهای زیستی داشته باشیم. دلیل این تغییر چیست؟ پردازشگرهای سیلیکونی انرژی بسیار زیادی مصرف می کنند. برای مثال، یک ابررایانه (سوپرکامپیوتر) حدود 20 میلیون وات انرژی مصرف می کند، در حالی که مغز آدمی تنها 20 وات انرژی نیاز دارد؛ یعنی یک میلیون برابر کمتر!

هوش مصنوعی و درس گرفتن از طبیعت

سوال این است که چگونه می توانیم از مغز درس بگیریم و از آن استفاده کنیم؟ اگر می خواهیم هوش مصنوعی توسعه پیدا کند، بزرگ ترین چالش آن تأمین انرژی است. بنابراین باید تغییری اساسی در ساختار پردازشگرها به وجود بیاید و یکی از بهترین گزینه ها در این فرایند، استفاده از سلول های عصبی است.

جالب است بدانید که هوش مصنوعی امروزی بر پایه مطالعات انجام شده روی بخش بینایی مغز میمون شکل گرفته است. پس اگر بخواهیم این علم بیشتر توسعه یابد، بهتر است دوباره به ساختار چشم و اندام های مغزی دقت کنیم.

بد نیست بدانیم آیا می شود به سلول های عصبی که در محیط آزمایشگاهی ساخته شده اند، آموزش داد و از آن ها پاسخ گرفت؟ این پرسش، اساس علم بایوکامپیوتینگ یا محاسبات زیستی شد؛ یعنی کامپیوترهایی که برمبنای سلول های عصبی واقعی ساخته می شوند. اگرچه این سیستم ها در شرایط فعلی تنها قادر به انجام محاسبات و بازی های کامپیوتری خیلی ساده هستند، اما امکان گسترش و پیشرفت آن ها در آینده بسیار زیاد است.